CN114352378B - 一种机油冷却系统及其控制方法、车辆 - Google Patents

Abstract

本文提供一种机油冷却系统及其控制方法、及车辆。机油冷却系统包括冷却器，包括冷却液通道、机油通道以及旁通油道；所述冷却液通道内的冷却液用来冷却所述机油通道内的机油；所述机油通道与所述旁通油道并联设置；控制阀，包括用于控制冷却液流量的第一阀门，以及控制所述机油通道以及所述旁通油道内机油流量的第二阀门；控制装置，与所述控制阀电连接，且设置为控制所述控制阀进行开度调节。该机油冷却系统可同时对冷却液通道、机油通道以及旁通油道内流体的流量进行调节，以达到机油冷却调节的高效性。

Description

一种机油冷却系统及其控制方法、车辆

技术领域

本文涉及但不限于车辆技术领域，尤其涉及一种机油冷却系统及其控制方法、车辆。

背景技术

随着汽车行业法规越来越严苛，致使对发动机的热效率要求越来越高，快速暖机及根据发动机进行智能冷却控制势在必行。

传统发动机机油冷却装置的油路、水路均常通，或者油路带有一路旁通通路，亦或者在旁通通路增加一个压力阀或温度阀，但此类旁通通路仅仅解决发动机冷启动时压力大才会有更多的机油通过此旁通通路，仍然解决不了机油冷却装置本体不需要通过机油的情况，也就是冷却液仍然进入机油冷器装置内工作的问题。

传统发动机机油冷却装置冷却通路常通冷却液，但在部分工况下发动机的冷却液和机油都是不需要通过机油冷却装置的，这样无论是发动机润滑系统油路，还是冷却系统内冷却液流路都增加了流动阻力，从而消耗了更多的传输动能，进而增加了很多不必要的油耗，与此同时还增加了发动机的暖机时间及特定工况下的燃油耗。

另外，传统的冷却装置内的旁通通路无论是使用压力阀结构还是温度阀结构，都是直接依据冷却装置当时的压力值或者温度值，若发动机出现早燃、爆震等恶劣工况，压力阀、温控阀结构不能提前去打开冷器装置以参与冷却工作，会造成NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度的英文的缩写)等问题，严重时还会造成发动机敲缸甚至拉缸、拉瓦。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

本申请的目的是，提供一种机油冷却系统及其控制方法、车辆。该机油冷却系统可同时对冷却液通道、机油通道以及旁通油道内的流体的流量进行调节，以达到机油冷却调节的高效性。

本申请实施例的技术方案如下：

一种机油冷却系统，包括：

冷却器，包括冷却液通道、机油通道以及旁通油道；所述冷却液通道内的冷却液用来冷却所述机油通道内的机油；所述机油通道与所述旁通油道并联设置；

控制阀，包括用于控制冷却液流量的第一阀门，以及控制所述机油通道以及所述旁通油道内机油流量的第二阀门；

控制装置，与所述控制阀电连接，且设置为控制所述控制阀进行开度调节。

通过设置相并联的两个机油流路，即机油通道和旁通油道，利用第二阀门以实现对流经不同机油流路的油量调节，以提高机油冷却的高效性。再利用第一阀门以匹配机油通道和旁通油道进行实时调节，从整体上降低了机油冷却的能量消耗。

一些示例性实施例中，机油冷却系统还包括：

第一温度传感器，设置在所述冷却器的进油口，用于将检测到的所述进油口处机油的温度发送给所述控制装置；

油门开度传感器，用于将检测到的油门开度值发送给所述控制装置；

其中，所述控制装置设置为判断接收到的温度小于第一温度阈值，且判断接收到的油门开度值小于第一开度阈值时，则控制所述第一阀门关闭，且控制所述第二阀门以使所述旁通油道全开。

通过设置第一温度传感器以对冷却器进油口处的机油温度进行实时监测，且将检测到的温度发送给控制装置。控制装置判断接收到的机油温度小于第一温度阈值且判断油门开度传感器发送的油门开度值小于第一开度阈值时，则控制第一阀门关闭，且控制第二阀门以使旁通油道全开，即机油不经过冷却直接被输送走，减少机油在传输过程中的能量损耗。

一些示例性实施例中，机油冷却系统还包括：

第一温度传感器，设置在所述冷却器的进油口，用于将检测到的所述进油口处机油的温度发送给所述控制装置；

油门开度传感器，用于将检测到的油门开度值发送给所述控制装置；

其中，所述控制装置设置为判断接收到的温度值小于第一温度阈值，且判断接收到的油门开度值大于等于第一开度阈值时，则控制所述第一阀门开启，且控制所述第二阀门以使所述机油通道的至少部分打开。

通过设置第一温度传感器以对冷却器进油口处的机油温度进行实时监测，且将检测到的温度发送给控制装置。再设置油门开度传感器以对油门的开度进行实时监测。控制装置判断接收到的温度值小于第一温度阈值，且判断接收到的油门开度值大于等于第一开度阈值时，则会控制第一阀门开启，且控制第二阀门调节以使机油通道的至少部分打开，以对机油的部分或全部进行冷却处理，有效提升发动机的热效率，且可抑制发动机的早燃、爆震等问题发生。

一些示例性实施例中，所述冷却器包括：

冷却器本体，设有所述冷却液通道和所述机油通道；以及

安装板，安装在所述冷却器本体上；

其中，所述进油口和所述旁通油道均设置在所述安装板上。

将冷却器进行竖向布局，降低横向布置空间要求，简化整体设计结构。

一些示例性实施例中，所述第二阀门设置为半球阀。

通过设置一个半球阀以对机油通道和旁通油道进行调节，简化结构复杂性，降低控制复杂性，提高控制精度。

一种机油冷却系统的控制方法，应用于上述任一实施例所述的机油冷却系统；所述控制方法包括：根据机油温度对所述控制阀进行控制，以对所述冷却液通道、所述机油通道以及所述旁通油道内的液体流量进行实时调节。

通过设置三个通道，冷却液通道、机油通道以及旁通油道，以及相应的阀门，以实现对冷却液流路和机油流路内流量的双控，提高冷却效率。

一些示例性实施例中，所述控制装置判断所述进油口处的机油温度小于第一温度阈值，且判断所述油门开度值小于第一开度阈值时，则控制所述第一阀门全关，且控制所述第二阀门以使所述旁通油道全开。

实现了当机油的温度小于第一温度阈值，且油门开度值小于第一开度阈值时，无需对机油进行冷却的快速输送，同时将冷却液流路关闭，以避免不必要的能量损失。

一些示例性实施例中，所述控制装置判断所述进油口处的机油温度小于第一温度阈值，且判断所述油门开度值大于等于第一开度阈值时，则控制所述第一阀门调节以使所述冷却液通道的流通面积增大，且控制所述第二阀门调节以使所述机油通道的流通面积增大，且使所述旁通油道的流通面积减小。

通过对两个参数的实时监测，可实现对机油进行提前的冷却处理，有效提升发动机的热效率，且可抑制发动机的早燃、爆震等问题发生。

一些示例性实施例中，所述控制装置判断所述进油口处的机油温度大于等于第一温度阈值时，则控制所述第一阀门全开，且控制所述第二阀门以使所述机油通道全开，且使所述旁通油道全关。

可实现最大流通量的机油冷却处理，缩短冷却周期，实现冷却高效调节。

一种车辆，包括上述任一实施例所述的机油冷却系统。

在阅读并理解附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

附图用来提供对本文技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本文的技术方案，并不构成对本文技术方案的限制。

图1为本申请一实施例机油冷却系统的剖视示意图；

图2为图1中标识A处的剖视示意图；

图3为图1中标识B处的剖视示意图；

图4为图1中标识C处的剖视示意图；

图5为本申请一实施例的机油冷却系统工作流程示意图一；

图6为本申请一实施例的机油冷却系统工作流程示意图二；

图7为本申请一实施例的机油冷却系统工作流程示意图三。

附图标记：

1-冷却器，1a-冷却器本体，1b-安装板，11-进水口，12-出水口，13-进油口，14-出油口；

2-控制阀，21-第一阀门，22-第二阀门；

3-控制装置，31-控制器，32-电机。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本文的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本文，而非对本文的限定。

本申请一实施例中，如图1至图4所示，提供一种机油冷却系统。该机油冷却系统包括冷却器1、控制阀2以及控制装置3。控制装置3包括控制器31和电机32。控制器31控制电机32工作以带动控制阀2进行实时地开度调节。在本申请实施例中，主要以将机油冷却系统应用于发动机为例进行技术方案的阐述，该机油冷却系统也可应用于车辆上的其它部件，例如变速箱等，在此不再赘述。

冷却器1设置有冷却液通道a、机油通道b以及旁通油道c。其中，冷却液通道a设置有用于冷却液进入的进水口11，以及用于冷却液排出的出水口12。在这里所指的冷却液，可以是清水，也可以是添加化学试剂的混合液。机油通道b以及旁通油道c均用来选择流通机油，两者并联设置。机油通道b设置有用于机油进入的进油口13，以及用于机油排出的出油口14。旁通油道c可与机油通道b共用一个进油口13和一个出油口14，也可单独设置，本文以共用一个进油口13布置为例。其中，冷却液通道a内的冷却液用来对机油通道b内的机油进行冷却，并不对旁通油道c内的机油进行冷却，因此旁通油道c内的机油不经过冷却器1内的冷却器芯体，直接被传输到发动机的进油管内，以达到简化机油传输路径，降低机油传输能量损耗的技术效果。

控制阀2设置成包括第一阀门21和第二阀门22。第一阀门21设置在冷却液通道a内，或者是进水口11处，以对冷却液流量进行调节。第二阀门22可设置两个，分别设置在机油通道b以及旁通油道c内，以对流经其内部的机油的流量进行调节。或者是设置一个第二阀门22，将其设置在进油口13处，以对两个机油流路的流量进行调节。

本申请实施例中的机油冷却系统通过设置相并联的两个机油流路，即机油通道b和旁通油道c，利用第二阀门22以实现对流经不同机油流路的油量调节，以提高机油冷却的高效性。再利用第一阀门21以匹配机油通道b和旁通油道c进行实时调节，从整体上降低了机油冷却的能量消耗。

一些示例性实施例中，机油冷却系统还包括第一温度传感器(图中未示出)。第一温度传感器可安装在冷却器1的进油口13处。第一温度传感器用于对流入冷却器1内的机油温度进行实时监测，并将检测到的机油温度发送给控制器31。

控制器31内预设有比较器。该比较器通过将接收到的机油温度与预设的第一温度阈值进行比较，当控制器31判断进油口13处的机油温度小于第一温度阈值(例如，90℃)时，则通过控制电机32，以控制第一阀门21关闭，且控制第二阀门22调节，以使旁通油道c全开，可同时控制机油通道b全关，以使机油尽可能多的从旁通油道c输出，即可实现机油不经过冷却直接被输送走，减少机油在传输过程中的能量损耗。

一些示例性实施例中，机油冷却系统还包括油门开度传感器(图中未示出)。油门开度传感器用于对油门踏板的开度进行实时监测，且将检测到的油门开度值发送给控制器31。可对控制器31进行提前设置，例如可提前预存油门踏板的开度阈值，或者是通过程序以监测油门踏板的开度变化幅度值等。

当控制器31判断接收到的机油温度值小于第一温度阈值，同时判断经由油门开度传感器发送的油门开度值小于第一开度阈值，即此时发动机处于低负荷工作阶段，控制器31可控制第一阀门21关闭，且控制第二阀门22调节，以使旁通油道c全部打开，可同时控制机油通道b全部关闭，可实现机油不经过冷却直接被输送走，减少机油在传输过程中的能量损耗。

当控制器31判断接收到的机油温度值小于第一温度阈值，同时判断经由油门开度传感器发送的油门开度值大于或者是等于第一开度阈值时，就控制第一阀门21开启，且控制第二阀门22调节，以使机油通道b部分打开或者是全部打开，对于旁通油道c的机油流量，可控制减小或者是彻底关闭，也就是实现冷却液通道a和机油通道b的按需设置。

通过设置第一温度传感器以及油门开度传感器，以对机油冷却系统进行更全面的监测，提高监测的可靠性。有效避免现有冷却系统的控制弊端，例如仅是单一的通过监测压力或者温度等。本申请实施例中的机油冷却系统，可避免由于控制弊端所给发动机或者是变速箱等带来的热损伤。有效提升发动机的热效率，且可抑制发动机的早燃、爆震等问题发生。

一些示例性实施例中，如图1至图4所示，冷却器1设置成包括冷却器本体1a和安装板1b。其中，冷却器1的芯体设置在冷却器本体1a内。冷却液通道a以及机油通道b均设置在冷却器本体1a内，两者可呈迂回形相隔设置，即实现在冷却器本体1a内沿着流体的流动方向，一层冷却液一层机油的流动形式，提高两者的接触面积，有效提高机油的冷却效果。

安装板1b可螺接在冷却器本体1a上，两者以组合成完整的冷却器1。其中，在安装板1b上可设置多个用于安装冷却器1的安装结构，例如，内螺纹孔或者是通孔加备焊母等。可将进水口11和进油口13设置在安装板1b上，以方便整体装配，降低装配复杂性。如图所示，可将旁通油道c设置在安装板1b上，旁通油道c可呈L型或者是直线型布置等。其中，与旁通油道c相连通的出油口14也设置在安装板1b上。上述设置，实现冷却器1的竖向布局，降低对横向布置空间的要求，有效降低装配复杂性。

一些示例性实施例中，如图1至图4所示，可将第二阀门22设置为半球阀。通过设置一个半球阀可对机油通道b和旁通油道c进行流量调节，简化结构复杂性，降低了控制程序的复杂性，也可提高控制精度。可将第一阀门21设置为翻板阀，翻板阀结构成熟且简单可靠。

本申请另一实施例提供一种机油冷却系统的控制方法，如图5至图7所示。该控制方法应用于上述任一实施例所述的机油冷却系统。控制方法包括根据第一温度传感器检测到的机油温度，或者是再结合油门开度传感器检测到的油门的开度值，控制器31对第一阀门21和第二阀门22进行控制，以实现对三个流路内流量的实时调节，即冷却液通道a、机油通道b以及旁通油道c，以实现对冷却液流路和机油流路内流量的双控调节，提高冷却效率。

一些示例性实施例中，如图5所示，当控制器31判断进油口13处的机油温度小于第一温度阈值且判断油门开度值小于第一开度阈值时，则通过控制电机32，以控制第一阀门21全关，且控制第二阀门22，以使旁通油道c全开。即当机油的温度小于第一温度阈值且发动机处于低负荷工作状态时，无需对机油进行冷却以实现快速输送，同时将冷却液流路关闭，以有效避免不必要的能量损失。

一些示例性实施例中，如图6所示，当控制器31判断进油口13处的机油温度小于第一温度阈值，且判断油门开度值大于或等于第一开度阈值时，则通过控制电机32，以控制第一阀门21打开，以使得冷却液通道a的流通面积增大，且控制第二阀门22调节，以使机油通道b的流通面积增大，且使旁通油道c的流通面积减小。其中，机油通道b的流通面积增大包括增大至全开，旁通油道c的流通面积减小包括减小至全关。通过对两个参数的实时监测(温度和油门开度)，可实现对机油进行提前的冷却处理，有效提升发动机的热效率，且可抑制发动机的早燃、爆震等问题发生。

一些示例性实施例中，如图7所示，当控制器31判断进油口13处的机油温度大于或等于第一温度阈值时，即此时油门开度值不影响对控制阀2的调节，则控制第一阀门21全开，且控制第二阀门22，以使机油通道b全开，且使旁通油道c全关。可实现最大流通量的机油冷却处理，缩短冷却周期，实现冷却高效调节。

一种车辆，包括上述任一实施例所述的机油冷却系统。因此具有上述机油冷却系统的一切有益效果，在此不再赘述。

在本文的描述中，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

虽然本文所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本文而采用的实施方式，并非用以限定本文。任何本文所属领域内的技术人员，在不脱离本文所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本文的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (8)

1.一种机油冷却系统，其特征在于，包括：

冷却器，包括冷却液通道、机油通道以及旁通油道；所述冷却液通道内的冷却液用来冷却所述机油通道内的机油；所述机油通道与所述旁通油道并联设置；

控制阀，包括用于控制冷却液流量的第一阀门，以及控制所述机油通道以及所述旁通油道内机油流量的第二阀门；

控制装置，与所述控制阀电连接，且设置为控制所述控制阀进行开度调节；

第一温度传感器，设置在所述冷却器的进油口，用于将检测到的所述进油口处机油的温度发送给所述控制装置；

油门开度传感器，用于将检测到的油门开度值发送给所述控制装置；

其中，所述控制装置设置为判断接收到的温度小于第一温度阈值，且判断接收到的油门开度值小于第一开度阈值时，则控制所述第一阀门关闭，且控制所述第二阀门以使所述旁通油道全开；或者，所述控制装置设置为判断接收到的温度值小于第一温度阈值，且判断接收到的油门开度值大于等于第一开度阈值时，则控制所述第一阀门开启，且控制所述第二阀门以使所述机油通道的至少部分打开。

2.如权利要求1所述的机油冷却系统，其特征在于，所述冷却器包括：

冷却器本体，设有所述冷却液通道和所述机油通道；以及

安装板，安装在所述冷却器本体上；

其中，所述进油口和所述旁通油道均设置在所述安装板上。

3.如权利要求1所述的机油冷却系统，其特征在于，所述第二阀门设置为半球阀。

4.一种机油冷却系统的控制方法，其特征在于，应用于上述权利要求1至3任一所述的机油冷却系统；所述控制方法包括：根据机油温度对所述控制阀进行控制，以对所述冷却液通道、所述机油通道以及所述旁通油道内的液体流量进行实时调节。

5.如权利要求4所述的机油冷却系统的控制方法，其特征在于，所述控制装置判断所述进油口处的机油温度小于第一温度阈值，且判断所述油门开度值小于第一开度阈值时，则控制所述第一阀门全关，且控制所述第二阀门以使所述旁通油道全开。

6.如权利要求4所述的机油冷却系统的控制方法，其特征在于，所述控制装置判断所述进油口处的机油温度小于第一温度阈值，且判断所述油门开度值大于等于第一开度阈值时，则控制所述第一阀门调节以使所述冷却液通道的流通面积增大，且控制所述第二阀门调节以使所述机油通道的流通面积增大，且使所述旁通油道的流通面积减小。

7.如权利要求4所述的机油冷却系统的控制方法，其特征在于，所述控制装置判断所述进油口处的机油温度大于等于第一温度阈值时，则控制所述第一阀门全开，且控制所述第二阀门以使所述机油通道全开，且使所述旁通油道全关。

8.一种车辆，其特征在于，包括上述权利要求1至3任一所述的机油冷却系统。

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